Об институте

Научно-исследовательская лаборатория автоматизированного и компьютерного эксперимента

Создана на базе факультета естествознания, математики и информатики для решения актуальных научно-исследовательских задач:
– исследование явлений, определяемых взаимодействием электромагнитного излучения в миллиметровом и терагерцовом диапазонах длин волн с многослойными магнитными наноструктурами и композитными наноструктурными материалами.
– выявление их взаимосвязи с электрическими и магнитными явлениями, обуславливающими свойства этих структур на постоянном токе, получение информации об особенностях обменного взаимодействия ферромагнитных слоёв в микроволновом диапазоне.

Руководитель научно-исследовательской лаборатории автоматизированного и компьютерного эксперимента – Семён Евгеньевич Попов, доктор педагогических наук, кандидат технических наук.

В числе основных результатов работы научно-исследовательской лаборатории автоматизированного и компьютерного эксперимента в 2022-2023 гг.:

1. Развитие инструментальной и технологической базы натурного эксперимента, включение вычислительного эксперимента в систему современного учебного физического эксперимента привели к формированию натурно-вычислительного эксперимента как комплексного метода обучения физике. Уточнено понятие учебного натурно-вычислительного эксперимента как метода обучения физике, основанного на интеграции лабораторного эксперимента и компьютерного моделирования и позволяющего получать новые учебные результаты. Современный учитель физики должен быть готов к проведению натурно-вычислительного эксперимента, поэтому натурно-вычислительный эксперимент должен быть включен в содержание подготовки будущего учителя физики.
2. Отбор содержания обучения необходимо проводить с учетом принципа обеспечения разнообразия сочетания натурного и вычислительного эксперимента. Деятельность студентов должна быть направлена на освоение основных выявленных форм сочетания натурного и вычислительного эксперимента (параллельное, последовательное, комплексное). Параллельное выполнение обеспечивает возможность сравнения результатов натурного и вычислительного эксперимента, служит основой для дальнейшего изучения их интеграционных форм; последовательное – позволяет получать более точные результаты эксперимента, расширить и углубить уровень знаний по физике; комплексное – формирует представления о технологии постановки и проведения современных научных и учебных экспериментов.
3. Организацию лабораторного практикума следует осуществлять в соответствии с регулятивным принципом восхождения от натурного и вычислительного к интегрированному натурно-вычислительному эксперименту. На практике повышение степени интеграции обеспечивается в три этапа. На первом – выполняются работы, в которых натурный и вычислительный эксперименты проводятся независимо. На втором этапе студенты выполняют серию лабораторных работ, в которых натурный и вычислительный эксперименты чередуются на основе различных приемов сочетания, обеспечивая более глубокое и многоаспектное изучение явлений. На заключительном этапе выполняются работы с использованием комплексного натурно-вычислительного эксперимента, которые призваны завершить формирование готовности к проведению современного учебного физического эксперимента.

Научные публикации (2022-2023 гг.):

1. Матвеев О.П., Попов С.Е. Использование автоматизированной лабораторной установки для изучения фотоэффекта // Современные проблемы науки и образования. – 2023. – №2. – С.31. (ВАК)
2. Жулимова С. И., Попов С. Е. Актуальные проблемы и перспективы развития естественнонаучного и физико-математического образования, посвященной Году педагога и наставника : сборник материалов XI Всероссийской научно-практической конференции, Нижний Тагил, 31 марта 2023 года. – Уфа: Общество с ограниченной ответственностью "Аэтерна", 2023. – 142 с.

Научные конференции (2022-2023 гг.):

1. Всероссийская научно-практическая конференция «Инновационные технологии в физико-математическом и инженерном образовании», Филиал РГППУ в г. Нижнем Тагиле, г. Нижний Тагил, 13.04.2023 г.

2. Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых «Перспективные направления развития информационных технологий», Филиал РГППУ в г. Нижнем Тагиле, г. Нижний Тагил 18.05.2023 г.